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Il diabete *po 1 nei bambini e negli adolescen*
Master Universitario di primo livello in “SCIENZA DELL’ALIMENTAZIONE E DIETETICA APPLICATA”
Prof. Gaetano Leto
Specialista in Endocrinologia e mala2e del ricambio.
UOC Diabetologia Universitaria, Sapienza -‐ Università di Roma, Polo Pon@no.
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2. Definizione e classificazione di Diabete Mellito
Gruppo di malattie metaboliche caratterizzate da iperglicemia dovuta ad un difetto di secrezione insulinica, di azione insulinica o di entrambe.
L’iperglicemia cronica del diabete è associata a danni a lungo termine, a disfunzioni e ad insufficienza di vari
organi (in particolare occhi, reni, nervi, cuore e vasi sanguigni).
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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IDF ADA EASD
SID/AMD
2. Definizione e classificazione di Diabete Mellito
I. Diabete di tipo 1; II. Diabete di tipo 2; III. Altri tipi specifici; IV. Diabete gestionale.
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Differenze di presentazione e caratteristiche del tipo 1 e 2
CARATTERISTICHE DM 1 DM 2
Prevalenza Circa 1:3000 Circa 1:750
Età iniziale Tipicamente minore di 30 anni Tipicamente maggiore di 40 anni
Sintomatologia Acuta A sviluppo insidioso
Obesità Non si presenta alcuna associazione Costituisce fattore di rischio
Presenza di autoanticorpi anti-insulae SI NO
Associazione HLA SI (HLA-DR3, DR4, DQ8, DQ2) NO
Associazione con disordini autoimmunitari SI NO
Presenza di altri autoanticorpi Qualche volta NO
Livelli plasmatici di insulina endogena Inadequati od assenti Varia a seconda dell'insulina (resistenza -
difetto di secrezione), può essere elevata
In terapia efficacia dei farmaci ipoglicemizzanti orali L'iperglicemia non diminuisce Inizialmente si hanno effetti
sull'iperglicemia
Basi genetiche (studi su gemelli) elevato (50% dei casi) quasi totale (90% dei casi)
2. Definizione e classificazione di Diabete Mellito
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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I. Diabete di tipo 1
IA. Immuno-mediato IB. Idiopatico
→ distruzione delle cellule β pancreatiche da causa ignota
2. Definizione e classificazione di Diabete Mellito
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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IA. Immuno-mediato
ü rapporto F:M circa 1:1.2, ü Comparsa prevalente, ma non esclusiva, in età
infanto-giovanile (<15-20 anni); ü Occasionale associazione con altre patologie autoimmuni; ü Presenza di auto-AB (ICA, IAA, GAD, IA-2); ü Presenza di pochi altri autoanticorpi organo specifici; ü Alleli HLA-DR/DQ di suscettibilità o protezione; ü Insulino-dipendenza progressiva a velocità variabile.
2. Definizione e classificazione di Diabete Mellito
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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IB. Idiopatico
ü Rapporto F:M 5:1, ü Età di esordio qualsiasi; ü Forma rara, si manifesta sopratutto in siggetti di origine
africana o asiatica; ü Presenza di altri disordini autoimmunitari (tiroide, anemia
perniciosa); ü Assemza di auto-AB (ICA,IAA, GAD, IA-2); ü Presenza di molti altri autoanticorpi organo specifici; ü Non associato al sistema HLA; ü Insulino dipendenza episodica.
2. Definizione e classificazione di Diabete Mellito
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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3.Epidemiologia
Casi/100000/anno
0
20
30
40
50
10
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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T1D incidence in Europe and in some Mediterranean countries (0-14yrs)*
High risk Moderate risk Low risk
18
19 14
15 12
11
10
7
8 8 10
8 8
6 45
12
12
6
5 7
7 6 9 9
9.8
7
7 6 12
6 8
10 6
21 26
42
36
22
10 13
15 12
13
9
23
13
20
15 8 5
7
19
*Adapted from EURODIAB
3.Epidemiologia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Alto rischio
Moderato rischio
Basso rischio
42
9
9 10
6
12
12
11 10
9 7 11
8
13
10
19 per 100.000 abitanD
3.Epidemiologia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Numero casi Incidenza /100000 persone/ anno
Nord Italia
Torino
Liguria
Pavia
Modena
Trento
Centro Sud Italia
Firenze-Prato
Marche
Lazio
Umbria
Abruzzo
Campania Isole (Sardegna)
945
419
280
93
74
79
2728
214
284
678
145
115
1292
1507
11.80 (11.07-12.58)
10.96 (9.96-12.06)
11.78 (10.47-13.24)
12.10 (9.87-14.83)
12.06 (9.61-15.15)
18.67 (14.97-23.27)
8.93 (8.6-9.27)
11.13 (9.73-12.72)
10.53 (9.38-11.83)
9.01 (8.36-9.72)
11.55 (9.81-13.59)
9.61 (8.01-11.54)
8.1 (7.67-8.55)
40.86 (38.84-42.97) RIDI Study Group Diabetes 2010
3.Epidemiologia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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1989 1990 1991 1992 1993 1994
4
5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15
20 19 18 17 16
età
10-14
0-4
5-9
Andamento dell’incidenza del diabete nei bambini in Europa nel periodo 1989-1994 stratificati per gruppi di età
Tass
o pe
r 100
000
3.Epidemiologia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Ermann J & Fathman CG. Nature Immunol 2001; 2:759-761
Genes
Environmment Immune
regulation
Autoimmune disease
4. Eziopatogenesi
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
β-ce
llule
Remissione
Modificazione della massa β-cellulare
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Fattore genetico: +++ Fattore ambientale: +
β-ce
llule
Età prescolare
T1DM β-
cellu
le
Fattore genetico: + Fattore ambientale: +++
T1DM dell’adulto (LADA?)
Variabili della modificazione della massa β-cellulare
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Variabili della modificazione della massa β-cellulare
β-ce
llule
Modulazione?
Fattore genetico: + Fattore ambientale: +
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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β-ce
llula
Tempo
Intolleranza al glucosio
Evento ambientale precipitante
Perdita progessiva nel rilascio di insulina
Evidente anormalità immunologica
Presenza di GADA, IAA, IA-2, ZnT8A, ICA Insulite
Assenza di c-peptide
Genetic predisposition
Early pre-diabetes
Overt diabetes
Late pre-diabetes
Atkinson M A, Eisenbarth G S; Lancet 2001
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Genetic predisposition
β-ce
llula
Tempo
Predisposizione genetica
Atkinson M A, Eisenbarth G S; Lancet 2001
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Eziopatogenesi
Ø Il rischio di sviluppare DM1 nella popolazione generale è di circa 0.3%-0.5%. Al contrario il rischio tra familiari è:
30-50% nei gemelli omozigoti 5-10% nei gemelli dizigotici
similmente tra fratelli il rischio è approsimativamente del 6%
Ø Una forte associazione (Rischio Relativo >6) è stata trovata con alcune varianti alleliche del HLA di classe II:
Inizialmente trovati associati HLA-DR3 e –DR4 ed eterozigosi per DR3/DR4,
Associazione principale con HLA-DQ2 e -DQ8 che sono in linkage disequilibrium con DR3 e DR4 Rischio relativo alleli associati HLA-DQ>DR>DP>classe I
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Geni di suscettibilità
Pociot F et al. Diabetes 2010; 59:1561-1571
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Regione HLA
Cromosoma 6
DP DQ DR 21 C4 Bf C2 TNFα TNFβ B C A
TAP1 TAP2
DPB2 DPA2 DPB1 DPA1 DMA DOB DQB2 DQA2 DQB1 DQA1 DRB1 DRB2 DRB3 DRB4 DRA1
regione DP regione DQ regione DR
Classe II Classe III Classe I
Predisposizione genetica
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Distribuzione dei genotipi HLA-DRB1* e DQB1*
Buzzetti R et al. Diabetes Metab Res Rev. 2004; 20:137-143
X diverso da 4-0302, 3 e 2-0602; X* diverso da 7,4-0302, 3 e 2-0602; p<0.01 per tutti i confronti
3/4 88 25 5 1.2 27.0
3.7 2 0.4 7.8
28 7.9 6 1.6
76 21 26 6.3 4.0
73 21 26 6.3 3.8
78 22 347 84 0.05 Altri genotipi
n % n %
OR
0201/0302
4/4 0302 13
3/3 0201/0201 5.8
3/X* non 0301,0602-3,0503
4/X 0302/non 0602-3
DRB1 DQB1
T1DM n=356
Controlli n=412
Predisposizione genetica
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Geni di suscettibilità al diabete di tipo 1
Dittmar M & Kahaly GJ. Thyroid, 2010; 20:737-743
Gene Cromosoma
Geni di suscettibilità confermati
Gene di classe II HLA (HLA-DR3) 6
CTLA-4 2
PTPN22 1
FOXP3 X
VNTR (insulin) 11
Gene Cromosoma
Geni di suscettibilità da confermare
CLEC16A 16
ERBB3 12
IL-2Rα/CD25 10
TNF-α 6
Tg 8
VNTR (insulin) 11
Predisposizione genetica
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Atkinson M A, Eisenbarth G S; Lancet 2001
Genetic predisposition
β-ce
llula
Tempo
Evento ambientale precipitante
Evento precipitante
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Fattori patogenetici principali:
• fattori genetici - geni del complesso HLA
- altri geni
(HLA DR3/DR4, alcuni HLA DQ)
- Virus
- Tossine
- latte vaccino
- Alimenti ad elevato contenuto di nitrosamine
- Malattie infettive
- Vaccinazioni
• fattori ambientali
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Evento precipitante
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
- immunità umorale autoanticorpi diretti verso antigeni: Insulina: IAA Tirosino-fosfatasi: IA-2 Decarbossilasi ac.glutammico: GAD Beta-cellula: ICA
linfociti T autoreattivi
• fattori immunitari
- immunità cellulare
Fattori patogenetici principali:
Evento precipitante
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
26 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
• Una componente ambientale nello sviluppo del DM1 è evidente dagli studi di genetica classica dove i gemelli omozigoti sviluppano entrambi DM1 solo in circa il 50% dei casi.
• Studi di popolazione evidenziano che soggetti provenienti da aree a bassa frequenza di DM1, quando vivono in aree a maggior frequenza presentano lo stesso rischio e la stessa proporzione di incidenza, suggerendo che le differenze geografiche nella incidenza di DM1 coinvolge fattori ambientali.
• Come per altre patologie autoimmuni, anche per il DM1 è stata formulata “l’ipotesi dell’igiene”. Alla riduzione dell’incidenza di diverse patologie infettive e, verosimilmente, alla ridotta circolazione di batteri patogeni per il miglioramento della condizioni igieniche si è osservato un aumento delle patologie autoimmunitarie.
Evento precipitante
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
27 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
• Diverse infezioni virali sono state chiamate in causa quali fattore scatenante DM1 (virus coxackie, rubeola etc). Ad esempio nel modello del ratto, l’infezione da Kilham rat virus (KRV) induce diabete in ceppi di ratto resistenti.
• È ora anche noto che diversi ceppi di ratto, tutti con lo stesso MHC di classe II, sviluppano diabete quando infettati con diversi virus o quando stimolati con agonisti dei Toll Like Receptors (TLR).
• La reazione avversa a diversi alimenti (es: latte di mucca) oppure l’introduzione precoce di cereali nella dieta, sono stati indicati come fattori predisponenti DM1.
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Evento precipitante
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Atkinson M A, Eisenbarth G S; Lancet 2001
Tempo
Genetic predisposition
Early pre-diabetes
β-ce
llula
Evento ambientale precipitante
Evidente anormalità immunologica
Presenza di GADA, IAA, IA-2, ZnT8A, ICA Insulite
Meccanismo dell’Autoimmunità
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
TCR
cellula T effettrice
T-cell
citochine
CD4+ T cell cellula T soppressoria
HLA classe I
β-cellula
linfochine
cellula presentante l’Ag
cellula T attivata
HLA classe II
Ag
30
Meccanismo dell’Autoimmunità
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Meccanismo dell’Autoimmunità
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
31 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Il pancreas normale
Le cellule delle insule di Langerhans sono di tre tipi distinti α, β e δ e secernono diversi ormoni. Rispettivamente, glucagone, insulina e
somatostatina.
Il pancreas è un organo a funzione sia esocrina che endocrina. La funzione endocrina è svolta dalle cellule delle insule di Langerhans distintamente presenti nel diffuso tessuto a funzione esocrina
Isola di Langerhans
Acini e dotto del pancreas
esocrino
Cellule β Colorazione
immunoistochimica con anti-insulina
Cellule α Colorazione
immunoistochimica con anti-glucagone
Cellule δ Colorazione
immunoistochimica con anti-
somatostatina
32
Meccanismo dell’Autoimmunità
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
L’insulite nel DM1 e distruzione progressiva delle cellule β
Insula di Langerhans intatta
Massiva penetrazione dei
linfociti T infiltranti nell’insula di Langerhans
Iniziale infiltrazione di linfociti T peri-
insulare
Distruzione delle cellule b producenti
insulina con sostituzione da
parte dei linfociti T infiltrati
Quartely-Papafio R. J Immunol 1995
Distruzione delle cellule b delle insule di Langerhans alla Immunofluorescenza nel modello di diabete autoimmune nel topo NOD (Non Obese Diabetic).
Rosso: Ab anti-insulina coniugato con rodamina Verde: Ab anti-CD3 coniugato con fluoresceina
Meccanismo dell’Autoimmunità
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
33 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Lymphocytic infiltration of pancreatic islet
Normal Infiltrated
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Meccanismo dell’Autoimmunità
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Atkinson M A, Eisenbarth G S; Lancet 2001
β-ce
llula
Intolleranza al glucosio
Genetic predisposition
Early pre-diabetes
Tempo
Late pre-diabetes
Evento ambientale precipitante
Perdita progessiva nel rilascio di insulina
Evidente anormalità immunologica
Presenza di GADA, IAA, IA-2, ZnT8A, ICA Insulite
Autoanticorpi
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
36
Ø Diversi autoantigeni specifici per il DM1 sono stati identificati.
Ø Gli autoanticorpi “classicamente denominati” anti isole pancreatiche sono un mix di autoanticorpi di cui 4 antigeni principali sono stati definiti e validati in workshop internazionali:
• Insulina,
• L’Acido Glutammico Decarbossilasi [Glutamic Acid Decarboxylase (GAD o GAD65)],
• Una Tirosin Fosfatasi denominata Islet Antigen-2 (IA-2),
• Trasportatore di zinco specifico delle cellule β [islet-specific zinc transporter (Znt8)] recentemente identificato.
Ø Sono disponibili test immunochimici specifici per determinare il livello di ciascun di questi anticorpi di cui è possibile farne un uso prognostico.
Autoanticorpi
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
37
ü Anticorpi anti-insulina (IAA) ü Anticorpi anti-tirosino-fosfatasi (IA-2) ü Anticorpi anti-isoforma 64K della decarbossilasi
dell’acido glutammico (GAD65) ü Anticorpi anti-trasportatore 8 dello zinco (Znt8) ü Anticorpi anti-insula pancreatica(ICA)
Autoanticorpi
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Ø Gli stessi antigeni target degli anticorpi sono il maggior target del riconoscimento dei linfociti T insieme alla “islet-specific glucose-6-phosphatase catalytic subunit-related protein” (IGRP) ed al precursore dell’insulina [PrePro-Insuline (PPI)]
Ø Nei modelli murini l’insulina funziona da antigene principale per i linfociti T CD4 con oltre il 90% delle cellule infiltranti diretti contro il peptide 9-23 dell’insulina. Da questo riconoscimento vi è una attivazione “downstream” sia dei CD4 che dei CD8 specifici sia per l’insulina ed altri antigeni delle cellule β (GAD, IA-2 e IGRP)
Ø Nell’uomo sono stati riscontrati sia linfociti T CD4-specifici per l’insulina e GAD che linfociti T CD8-specifici per PPI, IA-2, Insulina e IGRP
Ø La presenza di linfociti T CD8 circolanti diretti contro PPI, IA-2, Insulina e IGRP è stata osservata in soggetti con recente esordio di DM1.
Autoanticorpi
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Years of Follow-up
0
20
40
60
80
100
0 2.5 5 7.5 10 12.5 15
Perc
ent
not
Dia
beti
c
GADA ICA512 IAA
3 Abs 2 Abs 1 Ab
Abs e progressione verso il diabete di tipo 1
Verge CF et al. Diabetes, 1996; 45:926-933
Autoanticorpi
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
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Atkinson M A, Eisenbarth G S; Lancet 2001
Genetic predisposition
Early pre-diabetes
Overt diabetes
β-ce
llula
Assenza di c-peptide
Tempo
Late pre-diabetes
Intolleranza al glucosio
Evento ambientale precipitante
Perdita progessiva nel rilascio di insulina
Evidente anormalità immunologica
Presenza di GADA, IAA, IA-2, ZnT8A, ICA Insulite
5. Storia naturale del diabete di tipo 1 (T1DM)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
↓ azione insulina
dimagramento
attivazione centro della fame
POLIFAGIA
proteolisi lipolisi
↑ gluconeogenesi glicogenolisi ↑ chetogenesi
↑ glucagone ↓ utilizzazione glucosio
diuresi osmotica
GLICEMIA ↑
GLICOSURIA
POLIURIA
DISIDRATAZIONE
POLIDIPSIA
6. Fisiopatologia
41 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
A. La produzione di corpi chetonici determina:
1. Nausea, vomito
2. Dolore addominale
4. Alito acetonico
5. Alterazioni della coscienza B. L’incremento del catabolismo determina:
1. Astenia
2. Perdita di peso
3. Deficit di accrescimento somatico
Sintomi e segni da insulino-deficienza
7. Clinica
42 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Sintomi e segni da iperglicemia
Perdita di glucosio con le urine
1. Polidipsia
2. Poliuria e nicturia
3. Disidratazione
- cute e mucose secche - disturbi del visus
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7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Bambini Adulti
Durata sintomi (sett) 3 - 4 7 - 8
Poliuria Nicturia Polifagia Calo ponderale Astenia
95% 96%
DKA alla Diagnosi 15 - 67% ~25%
Rispetto all’età: 0-4 anni 5-9 anni 10-14 anni 15-21 anni
40 – 50% 15 – 10% 17 – 28% 12 – 15%
Manifestazione e Caratteristiche cliniche
44
7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
• Glicemia al mattino a digiuno, prima dei pasti e 2h dopo i pasti
• Glicosuria valutazione su 3 raccolte urinarie nelle 24h (il G compare nelle urine per valori glicemici >180mg/dl)
• Hb glicata indice del controllo metabolico nelle ultime (HbA1c) 8-12 settimane (v.n. <6%)
Monitoraggio
45
7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Criteri ADA per la diagnosi di diabete mellito
• sintomi di diabete + glicemia occasionale ≥ 200 mg/dl
o
• glicemia a digiuno ≥ 126 mg/dl
o
• glicemia ≥ 200 mg/dl, 2 ore dopo un OGTT da confermare in due giorni diversi
• HbA1c ≥6,5% (standardizzata)
46
7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
• Alterata glicemia a digiuno (IFG)
• Glicemia a digiuno ≥110 e <126 mg/dl
• Alterata tolleranza al glucosio (IGT)
• Glicemia 2 ore dopo OGTT ≥140 e <200 mg/dl
47
Criteri ADA per la diagnosi di diabete mellito
7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
2 hour PG on OGTT FPG
126 mg/dL
110 mg/dL
200 mg/dL
140 mg/dL
7.0 mmol/L
6.1 mmol/L
11.1 mmol/L
7.8 mmol/L
Diabetes mellitus
IFG
Normal
Diabetes mellitus
IGT
Normal
Adapted from the Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus, Diabetes Care 1997
48
Criteri ADA per la diagnosi di diabete mellito
7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Secrezioni basali: insulina pancreatica e glucosio epatico
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7. Clinica
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
8. Terapia
50 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
ore 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Atti
vità
in
sulin
ica
Insulina ad azione RAPIDA Insulina ad azione INTERMEDIA
Insulina ad azione LENTA Insulina ad azione ULTRALENTA
Atti
vità
in
sulin
ica
Atti
vità
in
sulin
ica
Atti
vità
in
sulin
ica
ore 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
ore 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 ore 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Insulina Regolare a diversa durata d’azione
51
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Molecola di insulina tradizionale, prodotta per ingegneria genetica e modificata in modo tale da ottenere diverse caratteristiche di picco e di durata d’azione.
21 p
repa
razi
oni
Ultrarapidi Aspart (Novorapid) Lispro (Humalog) Glulisine (Apidra)
Ultralenti Glargine (Lantus) Detemir (Levemir)
Protaminati Ultrarapidi (NPL: neutral protaminated lispro) Premiscelati
Insulin aspart bifasica (Novomix 30, 50, 70) Lispro midmixture
Analogo dell’insulina
52
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Dissociazione ed assorbimento dell’Aspart e della Lispro
Insulina umana Regolare
Picco = 80-120 min
Picco = 40-50 min
Membrana capillare
Insu
lina
sotto
cuta
nea
Insulina Aspart, Lispro Glulisine
53
Analogo dell’insulina
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Vantaggi degli analoghi ultrarapidi
Farmacocinetica più vicina alla secrezione fisiologica di insulina a) più rapido inizio di azione b) più breve durata d’azione
• Riduzione eventi ipoglicemici • Maggiore flessibilità di utilizzo • Migliore controllo metabolico.
54
Analogo dell’insulina
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Campbell RK, et al. Ann Pharmacother. 1996 Mudaliar SR, et al. Diabetes Care. 1999
Becker et al; Exp Clin Endocrinol Diab 2005;
Insulina Regolare ed Analogo dell’insulina
55
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Colazione Cena Pranzo
Effe
tto
insu
lina
Insulina Bolo
Insulina Basale
Insulina Endogena
Tempo di somministrazione
Adapted from: Leahy JL. et al Marcel Dekker 2002 Bolli GB, et al. Diabetologia. 1999
56
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Colazione Cena Pranzo Prima di andare a letto
Effe
tto in
sulin
a
Insulina Regolare Bolo
Insulina Intermedia
Insulina Endogena
Tempo di somministrazione Adapted from: Leahy JL. et al Marcel Dekker 2002
Bolli GB, et al. Diabetologia. 1999
57
Insulina regolare
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Colazione Cena Pranzo Prima di andare a letto
Effe
tto
insu
lina
Insulina Bolo
Insulina Basale
Insulina Endogena
Tempo di somministrazione Adapted from: Leahy JL. et al Marcel Dekker 2002
Bolli GB, et al. Diabetologia. 1999
58
Analogo dell’insulina
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Adapted from: Leahy JL. et al Marcel Dekker 2002 Bolli GB, et al. Diabetologia. 1999
Colazione Cena Pranzo Prima di andare a letto
Effe
tto in
sulin
a
Insulina Bolo
Insulina Basale
Insulina Endogena
Tempo di somministrazione
Analogo dell’insulina: Il basal bolus
59
8. Terapia
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
9. Prevenzione
Mas
sa β
-cel
lula
re (
%) Insorgenza del diabete
Età (anni)
Prevenzione Primaria Fattori ambientali
Vaccini
Prevenzione Secondaria Immunointervento
Prevenzione Terziaria Prevenzione insorgenza delle
complicanze croniche
20
40
60
80
100
5 10 15 20
Reimann M et al. Pharmacology & Therapeutics 2009; 121:317–331
Analisi genetica
60 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Cambiamento nella presentazione del diabete tipo 1 in pazienti <15 anni
Hekkala A et al, Diabetes Care, 30:861-866, 2007
Nonostante l’aumento di incidenza del DM1, nel decennio 1992-2001 è stata osservata una riduzione della presentazione clinica in chetoacidosi diabetica rispetto al decennio
precedente (18.9% vs 29.5% p 0.003).
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
61 Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
ü Grave complicanza metabolica acuta del diabete ü Causa principale di morbidità e mortalità nei
pazienti affetti da diabete tipo 1 ü Incidenza : 1-5/100 diabetici tipo 1/anno 4.6-8/1000 diabetici/anno 4-9 % dei ricoveri nei diabetici
Kitabchi AE et al, Diabetes Care, 2001
62
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Fattori precipitanti:
ü Infezioni (19-56%)
ü Inadeguata o omessa terapia insulinica (15-41%)
ü Malattie cardiovascolari (3-6%)
ü Esordio diabete (10-22%)
ü Altre malattie (10-12%)
ü Cause non note (10-12%)
English P e Williams G, Postgrad Med J, 2004
63
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
↑ Glucosio
Iperglicemia
Glicosuria Diuresi osmotica
↑ Chetoni
Acidosi
Vomito
Deplezione di liquidi ed elettroliti
Ipoperfusione renale
↓ Escrezione di chetoni ↓ Escrezione di idrogenioni
64
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
K+: deplezione di potassio con deficit di circa 300-400 mEq.
a) Disidratazione cellulare con trasporto passivo attraverso i canali del K+;
b) La presenza di forze tra solvente e soluto che fanno perdere potassio attraverso i canali dell’acqua “solvent drag”;
c) Lo scambio fra ambiente intra ed extra cellulare di ioni H+ D K+;
d) La carenza di insulina che non permette l’ingresso di potassio all’interno della cellula.
65
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Na+: normale/basso. L’iperglicemia causa spostamento osmotico di H2O dalle cellule ed una riduzione diluizionale della natremia.
Cl-: normale/alto.
In corso di terapia della chetoacidosi diabetica, a causa della maggiore perdita di sodio rispetto al cloro e delle quantità di NaCl somministrato, tende a svilupparsi uno
stato di acidosi ipercloremica.
PO4-: normale/basso.
Deficit di fosfato per diuresi osmotica e alterato riassorbimento renale del fosforo, con ridistribuzione
verso il liquido extracellulare.
66
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
DKA: segni e sintomi
ü Da iperglicemia: poliuria, polidipsia, dimagrimento ü Da disidratazione: cute e mucose secche, bulbi oculari infossati, ipotensione, tachicardia ü Da acidosi e deplezione di K+: astenia, inappetenza, nausea, vomito, dolori addominali simil addome acuto (46%), alterazione stato di coscienza (<20%) ü Da acidosi metabolica: respiro di Kussmaul (rapido e profondo, compensatorio a pH <7.2), alito fruttato (acetone)
ADA Position Statement, Diabetes Care, 2004
67
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
ADA Position Statement, Diabetes Care, 2004
DKA lieve moderata grave
glicemia (mg/dl) >250 >250 >250
pH arterioso 7.25-7.30 7.00-7.24 <7.00
bicarbonati (mEq/l) 15-18 10-14 <10
chetonuria ≥++ ≥++ ≥++ chetonemia ≥++ ≥++ ≥++
osmolarità (mOsm/l) variabile variabile variabile
anion gap >10 >12 >12
stato coscienza vigile vigile/sonnolento stupor/coma
Criteri diagnostici per chetoacidosi diabetica
68
osmolarità efficace (mOsm/l) = 2Na+ + glicemia/18 anion gap (mEq/l)= Na+ - (Cl- + HCO3
-) (v.n. 8-16 mEq/l)
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Trattamento Chetoacidosi diabetica
ü Monitoraggio e revisione continua dei parametri clinico-biochimici da parte di personale esperto
ü Trattamento condizioni precipitanti
• Correzione disidratazione; • Correzione iperglicemia; • Correzione squilibrio
elettrolico; • Correzione acidosi (DKA);
69
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Lieve ipotensione
NaCl 0,9% (1L/h)
Calcolare il Na+ corretto
↑/∼ ↓
NaCl 0,45% (4-14 ml/kg/h)
NaCl 0,9% (4-14 ml/kg/h)
Quando la glicemia = 250 mg/dl infusione glucosata 5% con NaCl
0,45% a 150-250 ml/h
Shock ipovolemico
Liquidi e.v.
Bolo e.v. 0,15 U/kg
e.v. 0,1 U/kg/h
i.m. o s.c. 0,1 U/kg/h
Quando la glicemia = 250 mg/dl 0,05-0,1 U/kg/h e.v. o
5-10 U s.c. ogni 2h
Glicemia 150-200 mg/dl
0,2 U/kg bolo e.v. + 0,2 U/kg i.m. o s.c. <3,3 mEq/l:
non infondere insulina e add 40
mEq/h di K+
>5 mEq/l: controllo K+emia
ogni 2h
3,3-5 mEq/l: add K+ 20-30 mEq/L
K+ HCO-3
e.v.100 mmol NaHC in 400 ml
di H2O a 200 ml/h
pH <6,9
Insulina
Reidratazione: 1 Ldi soluzione 0,9% NaCl durante la prima ora (15-20 ml/kg/h)
70
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto
Foundamentals of insulin management The ADA recommends the terminology
• Basal insulin is the background insulin that is needed constantly to prevent: ketosis; unchecked hepatic gluconeogenesis; and subsequent hyperglycemia.
is required to prevent: the postprandial rise in blood glucose caused by peripheral glucose disposal at the level of the muscle.
is used instead of prandial insulin when calories are provided by: tube feeds; total parenteral nutrition (TPN); intravenous dextrose.
refers to the additional insulin given to correct for hyperglycemia
ADA. Standards of medical care in diabetes–2009, Diabetes Care, 2009
• Prandial insulin
• Nutritional insulin
• Correction insulin
71
10. Chetoacidosi diabetica (DKA)
Il diabete tipo 1 nei bambini e negli adolescenti. Prof. Gaetano Leto